[와우! 과학] 산소 거의 없는 ‘죽음의 바다’에 적응한 어류 발견

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업데이트 2019-01-29 10:11

입력 2019-01-29 10:11

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산소가 거의 없는 ‘죽음의 바다’(데드존)가 점차 늘면서 많은 해양생물이 그야말로 질식사하고 있다. 지난 수십 년간 급증한 이 현상은 인간이 초래하는 기후변화와 환경오염과 맞물려 이들 생물에게는 악몽과도 같다.

그런데 이런 열악한 환경에서도 일부 해양생물은 적응해나가고 있는 것으로 나타났다.

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미국 스크립스 해양연구소 소속 나탈리야 갈로 박사팀이 몬터레이만 해양연구소와 협력해 원격무인잠수정(ROV)으로 캘리포니아만에 있는 데드존을 8차례에 걸쳐 잠수 조사해 위와 같은 결론에 도달했다.

연구진에 따르면, ROV가 데드존에 도달했을 때 센서에 감지된 수중 산소 농도는 일반적인 농도의 100분의 1 이하 수준이었다. 이는 다른 저산소 환경에 강한 물고기들이 견딜 수 있는 농도의 10~40% 수준에 지나지 않는 수준이다.

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생물이 살 수 없다고 여겨진 극단적인 저산소 환경에서 발견된 물고기는 첨치과(학명 Cherublemma emmelas)와 두툽상엇과(학명 Cephalurus cephalus), 민태아과(학명 Nezumia liolepis) 그리고 부치과(학명 Dibranchus spinosus)에 속하는 어종이다. 단 민태아과와 부치과는 그 수가 적어 이들은 좀 더 산소가 많은 곳을 선호하는 것으로 추정된다고 연구진은 말했다.

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사실 연구진은 처음에 데이터가 잘못됐다고 생각했다. 왜냐하면 이들 어류의 대사 수요를 고려하면 이런 극단적인 저산소 환경에서 살 수 없다고 여겨지기 때문이다. 하지만 거듭된 조사에서 연구진은 이들 물고기가 이런 극단적인 환경에서도 살 수 있다는 점을 인정할 수밖에 없었다.

그런데도 연구진은 이들 물고기가 어떻게 이런 극단적인 환경에서 사는 방법을 익혔는지 제대로 설명하지 못한다.

아직 가설이긴 하지만 이들 물고기의 아가미가 거대화함에 따라 수용할 수 있는 산소량이 늘어났거나 이들의 작고 부드러운 신체가 대사 요구를 낮게 억제했을 가능성도 있다고 연구진은 추측했다.

극한 환경에 서식하는 생물들에게는 그 능력에 따라 명칭이 붙는다. 예를 들어 고온을 견딜 수 있는 생물은 호열성 생물, 고농도 염분을 견딜 수 있는 생물은 호염성 생물이라고 불린다. 이에 따라 이번에 확인된 물고기들에게도 새로운 명칭이 필요하다고 연구진은 말한다. 연구진은 그 후보로 저산소를 선호한다는 뜻의 그리스어인 ‘ligooxyphile’을 제안한다.

이들 어류가 이런 놀라운 능력을 어떻게든 익혔다고 하더라도 다른 해양생물들 역시 생존할 수 있다는 보장은 없다. 적응 과정에서는 무수히 많은 생물이 죽어 나갈 것이다. 이런 점은 극한 환경에 잘 적응한다고 알려진 미생물들조차 마찬가지라고 연구진은 지적했다.

또한 이번에 확인된 생물들마저 해양 환경이 계속해서 악화해가면 대응하지 못할 가능성도 있다. 바닷물 온도가 지금보다 상승해 산소가 더욱 녹기 어려워지면 훨씬 더 가혹한 환경이 될 것이 불 보듯 뻔하기 때문이다.

한편 이번 연구 결과는 미국생태학회(ESA)가 발행하는 학술지 생태학(ECOLOGY) 최근호(2018년 11월 27일자)에 실렸다.

사진=스크립스 해양연구소/몬터레이만 해양연구소

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr